白车身车门焊装线工艺规划及数字化工厂技术研究

文章以某车型车门焊装线为研究对象,根据生产纲领初步确定了生产工艺、生产节拍、现场布局等。基于西门子产品生命周期管理Tecnomatix系列软件eM-workplace(Robcad)平台,使用数字化工厂技术,建立了机器人点焊工作站的数字化工厂模型,验证了方案的可行性。最后,应用软件离线编程功能,经过现场校准和调试,将程序上传到机器人运行,缩短了项目开发周期。     

滚边工艺及其在服装设计中的应用

阐述了滚边工艺概念和种类,滚边布的裁剪和拼接工艺,滚边布宽度的计算方法,滚边工艺的制作方法以及滚边工艺在服装设计中的应用.     

多工位工作岛式抛光机器人工作空间分析及布局优化

为了提高水龙头等工件的抛光效率,提高抛光精度及质量,设计了新型多工位工作岛式抛光机器人.为使该机器人结构更加紧凑,在建立抛光机器人运动学和逆运动学方程基础上,分析了该机器人的灵活加工空间,提出采用多目标的粒子群法对抛光机器人的多个布局参数进行优化分析.该方法同时对抛光机器人的2个重要布局参数进行了优化,并应用粒子群法计算该机器人抛光不同大小工件时各自由度的最大关节空间.最后通过分析抛光机器人在不同工作平面上的灵活加工点验证了优化结果的正确性.实验结果表明,优化布局后的机器人完全能满足指定工件的抛光加工需求,并有较大的加工余量,获得了较好的实验抛光效果.     

8-UPS步行并联机器人加工模式下逆运动学建模

提出了一种面向大型工件加工(如机翼铆接)8-UPS步行并联机器人的整体构型.针对并联机器人单工位铆接机翼壁板工况,基于Matlab逆运动学优化模型和SolidWorks仿真测量功能分别求解了驱动杆长的变化.经过对比,两种结果基本一致,验证了机器人运动学模型的正确性,为机器人的位置控制提供了基础.     

武术擂台赛仿人机器人自身稳定性的研究与实现

针对武术擂台赛仿人组机器人的自身稳定性完成了结构改进和程序优化.主要研究和优化了机器人行走稳定、攻击稳定和被攻击稳定等一系列有关自身稳定性的问题,并提出了一些具体可行的优化方案.     

穿地龙机器人轨迹规划及其运动过程仿真研究

以建立的"穿地龙"机器人轨迹规划数学模型为计算机仿真模型,对"穿地龙"机器人工作时的运动过程进行了计算机仿真研究,编制了大量仿真程序,获得了较好的仿真结果.通过运行仿真程序,可以在计算机上直接观察到"穿地龙"机器人运动的过程.进行"穿地龙"机器人运动学、动力学仿真,该研究工作为改进"穿地龙"机器人试验样机设计,并为设计"穿地龙"机器人工作用机和进行"穿地龙"机器人的应用分析提供了一定的条件.     

机器人冲铆自动控制系统设计

机器人自冲铆接技术对于加强车身焊接牢固程度并提高车身安全性具有重大意义.本文研究了冲铆工件夹装、焊接流程和焊接机器人接口控制程序,以PLC为控制核心,利用工业以太网实现机器人与夹具控制系统的数据传输,通过Win CC flexible人机操作界面实现对工位的可视化操作,显著提高了机器人冲铆系统的自动化程度和工作效率,并取得良好的使用效果.     

缝合机器人自主规划与协调控制系统设计

为提高复合材料预制件缝合机器人灵活性与加工柔性,应用三维扫描技术对缝合预制件点云数据进行采集,根据接缝特征进行中心线提取并提出一种缝合机器人自主规划算法,完成了机器人位姿矩阵的求解.以自主规划所得机器人位姿矩阵作为缝合工位及缝合姿态,采用西门子PLC设计缝针运动与机器人运动协调控制系统.基于Profibus现场总线通信技术,采用"一主多从"网络控制策略,完成各个设备之间的数据交换,进而达到控制目的.缝合实验结果表明,实际缝合轨迹偏差总体小于1.5 mm,该系统可以满足实际缝合工艺要求.     

基于PLC的轿车机舱焊接电气控制系统设计

根据某轿车制造厂焊装车间机舱区域生产现状和工艺特点,为实现焊接流水线的自动流转和各焊接工位电气控制与ABB焊接机器人的协调配合,设计出一套基于西门子S7-300 PLC的自动焊接电气控制系统,使轿车机舱的焊接过程通过若干个流水线焊接工位逐步完成.采用Profibus-DP网络实现焊接机器人和PLC电控系统的实时通讯,以触摸屏作为PLC的上位机,通过WinCC flexible软件对系统进行组态监控.经调试运行,该系统自动运行稳定,焊接位置精确,不合格件比率降至2%,同时生产节拍提高了28%,平均日产量达到180件.     

利用PLC计数器实现多工位电动行车循环控制

通过对制造行业中常用的多工位电动行车控制工艺过程的研究,介绍了一种针对多工位电动行车的复杂过程,利用PLC程序中的计数器实现自动控制的程序设计方法。同时,充分地利用了计数器的作用,将以往的顺序结构程序设计改为循环结构程序设计,在循环结构的程序设计中计数器的应用使程序指令得以简化,优化了程序结构。     

基于ADAMS的小型爬壁清洁机器人建模与仿真

基于定轴及行星轮系运动,提出了一种小型爬壁清洁机器人,机器人采用双足真空吸附原理,阐述了机器人的结构,分析了清洗、平面旋转、行走和越障4种运动模式。为检验设计方案的可行性,运用ADAMS软件对各运动模式进行了仿真,仿真结果表明:机器人能够完成预期动作并具有运动灵活及驱动数目少等特点。本机器人的外形尺寸约为366 mm(长)×174 mm(宽)×165 mm(高),质量约为5 kg。     

枪速对热障涂层组织性能及残余应力的影响

为了研究等离子喷涂制备热障涂层(TBCs)时不同枪速对陶瓷面层组织性能和残余应力的影响,在GH4169高温合金基体上采用超音速火焰喷涂(HVOF)Ni Co Cr Al Y粘结层(BC层)和大气等离子喷涂(APS)8YSZ陶瓷层(TC层).通过对比不同参数样品的微观组织以及显微硬度、残余应力和热震性能差异,研究了枪速对热障涂层的影响.结果表明:枪速过低或过高时,涂层表面残余应力较大,热震性能较低;随着枪速的增大,涂层表面粗糙度逐渐增大,而孔隙率和显微硬度逐渐减小;枪速过低时,涂层出现纵向裂纹,热震失效方式为整体剥落;而枪速较大时,涂层从边缘向中心不断剥落,涂层表面出现白点.     

一种新的机器人自组网群组运动控制模型

针对现有机器人自组网运动控制模型无法真实反映机器人运动规律的问题,提出一种新的群组运动控制模型（groupmovementcontr01model,GMCM）。该模型基于机器人通用运动学模型,采用群组控制算法,对传统群组随机运动模型——参考点群组运动模型（referencepointgroupmobility,RPGM）进行修改,可描述机器人编队解散和集合的运动状态,满足群组分割与合并的需求。进一步实现GMCM模型,并基于GMCM,RPGM,DRGM模型对机器人自组网路由协议进行模拟仿真。结果表明,基于GMCM模型仿真时协议性能有所降低,较为真实地模拟了机器人编队运动,对机器人自组网的研究具有一定的参考价值。     

基于速度观测器的移动机器人轨迹跟踪控制

提出了一种无需纵向速度测量的新的移动机器人轨迹跟踪控制方法,可以采用速度观测器替代纵向测量装置来确定移动机器人的运动速度.设计了一种基于速度观测器的轨迹跟踪控制器.控制器设计是以轮式及履带式移动机器人模型及其所采用的驱动电机数学模型为基础,具有两种实用性能：（1）控制器不需要很精确的移动机器人模型参数和驱动电机参数,就可以很好地在一个闭环控制系统中减小跟踪误差;（2）在理论上仅需要通过一个设计参数的设置就能够有效地控制跟踪误差范围.     

可变形履带机器人跨越台阶的动力学分析

针对各种灾难过后复杂的地理环境,设计了一种具有平行四边形结构的可变形履带机器人.为了计算机器人在运动过程中的电机驱动力和地面支持力,对机器人上台阶过程进行了运动分析,利用牛顿欧拉方法建立了其跨越台阶的动力学模型,并对其运动稳定性进行了实验.实验结果表明,机器人能够根据运行环境采取不同的运动方式,具有很强的越障能力,适用于崎岖山路、瓦砾及楼梯等复杂环境.此研究可为机器人的运动控制提供借鉴.     

基于GIS地图的移动机器人路径规划

针对移动机器人路径规划实现条件的限制,提出基于GIS（geographicinformationsystem）地图的移动机器人路径规划．该方法应用改进A’算法,较好地实现了移动机器人的最优路径规划．在任意给定的地图中,只要确定了机器人的起点和终点,就可以找到该机器人在实际工作环境中符合需求的路径规划轨迹．应用VC＋＋编程进行实验,证明了该方法的有效性．     

机器人世界杯足球锦标赛中多机器人对目标协同定位算法的改进

以机器人世界杯足球锦标赛（ROBOCUP）中全自主机器人平台为对象,针对传统的基于密度空间聚类方法（DBscAN）在对数据处理的精准度和稳定性上的出现的问题,提出了引入机器人距离阈值的改进DBSCAN算法,以提高多机器人协同定位的准确度．首先通过研究单个机器人自定位和目标定位,建立协同定位信息融合的模型;然后该算法通过引人机器人距离阈值,结合平台实际,即机器人测控距离越近测控的精度越高,将传统基于密度空间的聚类方法中有可能被剔除掉的数据,通过与阈值的对比而决定是否保留,提高融合数据的数据量和准确度,从而解决观测信息误差较大以及融合数据不稳定的问题．实验中,在多机器人获取同一个点的情况下分别使用传统DBSCAN和改进DBNscAN算法对目标点进行数据融合．实验结果表明对比传统DBSCAN,改进后的算法在领域半径EPS变化的情况下,融合数据依然稳定．ROBOCUP全自主机器人平台中使用引入机器人距离阈值判断的改进DBSCAN算法进行协同定位,这让其信息融合在稳定性和精确性方面要高于传统的DBSCAN算法．     

基于ZMP的双足机器人稳定性分析

引入双足机器人研究中一个重要物理量——零力矩点ZMP（zero Moment Point）,研究其计算和测量方法,利用其分析双足机器人在单腿和双腿支撑时的作用范围,最后在二维和三维平面内对机器人的ZMP计算进行探讨,为稳定步态的设计做了理论铺垫。     

履带轮椅机器人爬楼姿态控制的研究

提出一种采用履带结构的轮椅机器人方案,并对其爬楼姿态的控制方法进行研究. 利用6轴运动传感器获取机体爬楼时的姿态数据,超声波传感器采集机体两侧的距离数据,根据轮椅机器人自身特点与实际经验,使用模糊PID（Proportion Integration Differentiation）算法设计出模糊自整定PID控制器. 通过在MATLAB/SIMULINK下仿真,该控制器能将方向角稳定在预定角度,建立稳态时间为0.17 s,最大超调量不超过7.2%. 实际试验中,方向角稳定在预设值±0.2°内,具有很好的控制效果,实现了爬楼过程中的自动控制.     

基于DSP的机械手开放式运动控制器设计

介绍一种应用于晶圆传输机械手的开放式运动控制器,它由DSP（TMS320F2812）、CPLD和PC/104嵌入式工控机构成,并将运动控制器的系统结构按功能分为几个模块,同时讨论了各个模块的硬件设计及工作原理。